KR20100073786A - 이미지센서 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
실시예는 이미지센서 및 그 제조방법에 관한 것이다. 실시예에 따른 이미지 센서는, 픽셀어레이영역에 포토다이오드를 포함하는 반도체 기판 및 상기 반도체 기판 상에 형성된 제1절연막, 상기 제1절연막 상에서 상기 포토다이오드 경계에 형성된 제1금속배선, 상기 제1금속배선이 형성된 상기 제 1절연막 상에 형성된 제2절연막 및 상기 제2절연막내에 상기 제 1 금속배선과 교차하며 상기 포토다이오드의 경계를 따라 형성된 비아 배선을 포함하는 금속배선층을 포함한다.
포토다이오드, 비아배선, 스택 하이트(stack height)
Description
실시예는 이미지센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이미지 센서(Image sensor)는 광학적 영상(optical image)을 전기적 신호로 변환시키는 반도체 소자로써, 크게 전하결합소자(charge coupled device: CCD)와 씨모스(CMOS; Complementary Metal Oxide Silicon) 이미지 센서(Image Sensor)(CIS)로 구분된다.
씨모스 이미지 센서는 이미징(IMAGING) 기술로 빛을 디지털화 하는 장치이다. 씨모스 이미지 센서는 단위 화소 내에 포토 다이오드와 모스 트랜지스터를 형성시킴으로써 스위칭 방식으로 각 단위 화소의 전기적 신호를 순차적으로 검출하여 영상을 구현한다.
씨모스 이미지 센서의 구조를 간단히 살펴보면 수광부, 필터부, 센서부, 회로부로 나뉘어 있다. 이미징 기술에서 중요한 것은 들어온 빛을 필터링하여 빛의 손실 없이 이미지를 디지털화하는 것이다.
그러나 씨모스 이미지 센서는 배선 공정을 위하여 많은 레이어(layer)들을 적층하는 구조를 채택하고 있으며, 이 적층 구조의 레이어들로 들어온 빛은 회절에 의해 소멸되거나 인접 화소에 영향을 주는 문제점이 있다.
실시예는 이미지 센서의 광특성을 향상시켜, 광감도를 향상시킬 수 있는 이미지 센서 및 그 제조 방법을 제공한다.
실시예는 픽셀 어레이 영역의 금속 배선을 제2메탈 이하로 형성하여, 스택 하이트(stack height)를 낮추고 절연막의 두께를 더욱 낮출 수 있는 이미지 센서 및 그 제조 방법을 제공한다.
실시예는 제1메탈로서 픽셀 배선을 형성할 수 있는 CCD 소자에 대하여 1.4㎛ 픽셀 크기의 CMOS 이미지 센서에서 유리한 입지를 차지할 수 있다.
실시예에 따른 이미지 센서는, 픽셀어레이영역에 포토다이오드를 포함하는 반도체 기판 및 상기 반도체 기판 상에 형성된 제1절연막, 상기 제1절연막 상에서 상기 포토다이오드 경계에 형성된 제1금속배선, 상기 제1금속배선이 형성된 상기 제 1절연막 상에 형성된 제2절연막 및 상기 제2절연막내에 상기 제 1 금속배선과 교차하며 상기 포토다이오드의 경계를 따라 형성된 비아 배선을 포함하는 금속배선층을 포함한다.
실시예에 따른 이미지 센서의 제조 방법은, 반도체 기판의 픽셀어레이 영역에 포토다이오드를 형성하는 단계, 상기 반도체 기판 상에 제1절연막을 형성하고, 상기 제1절연막 상에 제1금속배선을 형성하는 단계, 상기 제1금속배선 상에 제2절 연막을 형성하는 단계, 상기 제2절연막에 상기 제 1 금속배선과 교차하며 상기 포토다이오드의 경계를 따라 형성된 트렌치를 형성하는 단계 및 상기 트렌치 내에 로직회로영역과 전기적으로 연결되는 비아배선을 형성하는 단계를 포함한다.
실시예에 따른 이미지 센서는, 포토다이오드들을 포함하는 반도체 기판, 상기 포토다이오드들 경계에 형성된 보조 배선, 상기 반도체 기판 상에 형성된 제1절연막 및 상기 제1절연막 상에서 상기 포토다이오드 경계를 따라 형성된 제1배선 및 상기 제1배선과 교차하는 방향으로 형성되며 상기 제1배선과 교차하는 부분에서 상기 보조 배선을 통해 전기적으로 연결된 제2배선을 포함하는 금속배선층을 포함한다.
실시예에 따른 이미지 센서의 제조 방법은, 반도체 기판에 포토다이오드들을 형성하는 단계, 상기 포토다이오드들 경계에 보조 배선을 형성하는 단계, 상기 반도체 기판 상에 제1절연막을 형성하는 단계 및 상기 제1절연막 상에 상기 포토다이오드 경계를 따라 형성된 제1배선 및 상기 제1배선과 교차하는 방향으로 형성되며 상기 제1배선과 교차하는 부분에서 상기 보조 배선을 통해 전기적으로 연결된 제2배선을 포함하는 금속배선층을 형성하는 단계를 포함한다.
실시예는 픽셀 어레이 영역의 금속 배선을 제2메탈 이하로 형성하여, 스택 하이트(stack height)를 낮추고 절연막의 두께를 더욱 낮출 수 있어, 이미지 센서의 광특성을 향상시켜, 광감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
실시예는 픽셀 어레이 영역의 스택 하이트를 낮춤으로써 스몰 픽셀(small pixel)에서의 광학적 한계를 극복할 수 있는 효과가 있다.
실시예는 제1메탈로서 픽셀 배선을 형성할 수 있는 CCD 소자에 대하여 1.4㎛ 픽셀 크기의 CMOS 이미지 센서에서 유리한 입지를 차지할 수 있어 시장 선점의 효과가 있다.
이하, 실시예에 따른 이미지센서 및 그 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
실시예의 설명에 있어서, 각 층의 "상/아래(on/under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상/아래는 직접(directly)와 또는 다른 층을 개재하여(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.
실시예의 설명에 있어서 씨모스 이미지 센서(CIS)에 대한 구조의 도면을 이용하여 설명하나, 본 발명은 씨모스 이미지 센서에 한정되는 것이 아니며, CCD 이미지센서 등 모든 이미지센서에 적용이 가능하다.
도 1은 제1실시예에 따른 이미지 센서의 픽셀 어레이 영역의 일부를 보여주는 평면도이고, 도 2 및 도 3은 제1실시예에 따른 이미지 센서의 단면도들이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 반도체 기판(100)은 픽셀 어레이 영역 및 상기 픽셀어레이영역 주변의 주변회로영역을 포함한다.
상기 픽셀어레이영역에는 소자분리막 및 포토다이오드(103)가 형성된다.
상기 포토다이오드(103)는 상기 반도체 기판(100) 상에 매트릭스(matrix) 형태의 픽셀 단위로 형성되며, 픽셀 단위는 포토다이오드(103) 및 상기 포토다이오드(103)에서 전송된 신호들을 처리할 수 있는 복수의 트랜지스터들을 포함한다.
상기 주변회로영역은 각 픽셀 단위와 연결되어 신호를 송수신하여 처리하는 트랜지스터들로 이루어진 로직회로들이 형성되어 있다.
상기 픽셀어레이영역과 상기 주변회로영역들을 전기적으로 연결하기 위한 신호선들로서, 금속 배선들(131, 132, 133)이 배치된다.
상기 금속배선들(131, 132, 133)은 상기 각 픽셀 단위의 트랜지스터들과 비아 금속(120)을 통해 상기 로직회로들과 연결된다.
상기 금속배선들(131, 132, 133)은 상기 픽셀 단위에서 수광소자인 포토다이오드를 가로지르지 않도록 픽셀 경계를 따라 형성되어야 한다.
즉, 상기 금속배선들(131, 132, 133)은 수광되는 광 경로를 통과하지 않도록 설계된다.
상기 반도체 기판(100) 상에는 다층의 층간절연막(110)들과, 상기 층간절연막(110)들 사이에 형성된 상기 금속배선들(131, 132, 133) 및 서로 다른 층의 금속배선들(131, 132, 133)을 서로 전기적으로 연결시켜 주기 위한 비아 금속(120)을 포함하는 금속배선층(150)이 형성된다.
상기 금속배선층(150)은 제1금속배선(131), 제2금속배선(132), 제3금속배선(133)을 포함한다.
여기서, 상기 제1금속배선(131)은 상기 반도체 기판(100) 상부의 첫번째 메 탈층에 형성된 금속배선이며, 상기 제2금속배선(132)은 상기 제1금속배선(131) 상부의 두번째 메탈층으로 형성된 금속배선이며, 상기 제3금속배선(133)은 상기 제1,2금속배선(131, 132) 상부의 세번째 메탈층으로 형성됨 금속배선이다. 상기 제1 내지 제3금속배선(131, 132, 133) 사이에는 층간 절연막(110)이 배치되며, 상기 제 1 내지 제 3금속배선(131, 132, 133)은 비아 금속(120)을 통해 전기적으로 연결된다.
상기 제1금속배선(131)은 제1층간절연막 상에 형성될 수 있으며, 상기 제2금속배선(132)은 제2층간절연막 상에 형성될 수 있으며, 상기 제3금속배선(133)은 제3층간절연막 상에 형성될 수 있다. 상기 제1층간절연막은 PMD막이라고도 한다.
상기 제1 내지 제3금속배선(131, 132, 133)은 각 배선의 하부에 배리어막을 더 포함할 수 있으며, 상기 배리어막은 Ta, TaN, TaAlN, TaSiN, Ti, TiN, WN, TiSiN, TCu 등의 그룹에서 선택되어진 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제1 내지 제3금속배선(131, 132, 133)은 알루미늄, 구리, 텅스텐 및 알루미늄 합금으로 이루어진 그룹으로부터 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제 3금속배선(131, 132, 133)은 200~350nm의 두께를 가질 수 있다.
상기 금속배선층(150)에 트렌치(191)를 형성한다.
상기 트렌치(191)는 상기 금속배선층(150) 상에 포토레지스트 패턴(190)을 형성한 후, 식각 공정을 진행하여 형성할 수 있다.
상기 트렌치(191)는 픽셀어레이영역과 대응되는 영역에 형성되어 광특성 및 감도를 향상시키고, 층간절연막(110)에서의 광의 흡수 및 산란 등에 의한 광 특성 저하를 방지할 수 있도록 한다.
도 1을 참조하면, 제1포토다이오드(PD1) 및 제2포토다이오드(PD2)가 배치된다.
상기 제1포토다이오드(PD1) 및 상기 제2포토다이오드(PD2) 사이에 제1 금속배선(131)이 배치된다.
상기 제1금속배선(131)은 픽셀 단위의 트랜지스터의 게이트에 신호를 인가하는 게이트 라인일 수 있다.
상기 제1금속배선(131)과 수직으로 교차하며, 상기 제1 및 제2포토다이오드(PD1, PD2)의 경계를 따라 비아 배선(121)이 형성되어 있다. 상기 비아 배선(121)은 전원전압 VDD를 인가하는 전원라인일 수 있다.
상기 비아 배선(121)을 형성하는 공정을 보면 다음과 같다.
상기 제1금속배선(131) 형성 후, 층간 절연막(110)을 형성하고, 상기 층간 절연막(110)에 비아 금속을 형성하기 위하여 비아홀 및 상기 제1 및 제2포토다이오드(PD1, PD2)의 경계를 따라 긴 트렌치를 형성한다. 이후, 상기 비아홀 및 상기 트렌치 내에 매립되도록 금속막을 형성하고, 상기 금속막을 화학적기계적연마를 이용하여 연마함으로써 상기 비아홀 내에 매립된 비아 금속 및 상기 긴 트렌치 내에 갭필된 비아 배선(121)을 형성할 수 있다.
상기 금속막은 텅스텐막일 수 있다.
따라서, 상기 비아 배선(121)을 도 1과 같이 평면 상에서 보면 배선 형태로 이루어지며, 도 2와 같이 단면으로 보면 다마신 구조의 단면과 비슷하다.
이로서, 픽셀 단위의 경계를 따라 서로 수직하게 배치되는 게이트 라인과 전원라인은 각각 제1금속배선(131) 및 비아 배선(121)으로 형성할 수 있으므로 제2금속배선을 상기 픽셀 어레이 영역에 형성할 필요가 없다.
상기 금속배선층(150) 상에 포토레지스트 패턴(190)을 형성하고, 픽셀어레이 영역과 대응하는 영역을 식각하여 트렌치(191)를 형성한다.
이때, 상기 픽셀어레이영역에 형성되는 금속배선은 제1금속배선(131) 및 비아 배선(121)으로만 형성되므로 트렌치 식각할 때 좀 더 깊이 식각할 수 있게 된다.
즉, 제2금속배선이 상기 픽셀어레이영역에 형성되지 않으므로, 그 두께만큼 층간절연막(110)을 더 식각할 수 있어 픽셀어레이영역의 스택 하이트(stack height)를 감소시킬 수 있다.
예를 들면, 상기 반도체 기판(100)으로부터 금속배선층(150)의 스택 하이트가 약 2㎛이면 상기 트렌치(191)의 깊이는 약 1㎛가 될 수 있으므로, 스택 하이트를 절반 가량 줄일 수 있게 된다.
상기 트렌치(191)가 형성된 금속배선층(150) 전면에 실리콘질화막을 포함하는 보호막이 형성된다. 이후, 수소 어닐링 공정을 더 수행할 수 있다.
이후, 상기 보호막이 형성된 상기 트렌치(191) 내부에 컬러필터층을 형성하고, 상기 컬러필터층 상에 마이크로 렌즈를 형성할 수 있다.
이로써, 상기 픽셀어레이영역에서 상기 마이크로렌즈를 통해 각 픽셀 단위의 포토다이오드로 입사되는 광경로를 감소되어 광 감도 및 광 특성이 향상될 수 있다.
도 4는 제2실시예에 따른 이미지 센서의 픽셀 어레이 영역의 일부를 보여주는 평면도이고, 도 5는 제2실시예에 따른 이미지 센서의 단면도이다.
여기서, 이미지 센서의 구조는 앞서 언급된 제1실시예에서 설명된 부분을 참고한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 금속배선층(250) 상에 포토레지스트 패턴을 형성하고 상기 픽셀어레이 영역에 포토다이오드(203)와 대응되는 영역에 트렌치(291)를 식각하여 상기 비아 배선(221)의 상면을 노출시킨다. 상기 노출된 상기 비아 배선(221)을 따라 보조 배선(255)을 형성한다.
상기 보조 배선(255)은 상기 금속배선층(250)에 형성되는 금속배선보다 얇은 두께로 형성한다.
상기 보조 배선(255)은 Ta, TaN, TaAlN, TaSiN, Ti, TiN, WN, TiSiN, TCu, Al, Cu, W 및 Al alloy로 이루어지는 그룹에서 선택되어진 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 보조 배선(255)은 알루미늄배선으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 보조 배선(255)은 Ti막 및 TiN막이 적층된 복합막으로 이루어질 수 있다.
상기 비아 배선(221)은 텅스텐으로 이루어질 수 있다.
상기 비아 배선(221)은 그 하부에 배리어막을 더 포함할 수 있으며, 상기 배 리어막은 Ta, TaN, TaAlN, TaSiN, Ti, TiN, WN, TiSiN 및 TCu으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 보조 배선(255)은 상기 비아배선(221)의 저항을 낮춰주기 위한 것으로, 상기 비아 배선(221)을 따라 노출된 상기 비아 배선(221)의 상면을 덮도록 형성된다.
상기 보조 배선(255)의 두께는 50~100nm일 수 있다.
상기 보조 배선(255)은 상기 트렌치(291)가 형성되어 상기 비아 배선(221)이 노출된 반도체 기판(200) 전면에 금속막을 증착하고, 포토 공정을 이용하여 이 금속막을 패터닝함으로써 형성할 수 있다.
상기 보조 배선(255)은 얇은 금속막으로 이루어지므로, 후속 공정에서 단차 문제등을 발생시키지 않는다.
도 6은 제3실시예에 따른 이미지 센서의 픽셀 어레이 영역의 일부를 보여주는 평면도이고, 도 7은 도 6의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다. 또한, 도 8은 제3실시예에 따른 이미지 센서의 단면도이다.
여기서, 이미지 센서의 구조는 앞서 언급된 제1실시예에서 설명된 부분을 참고한다.
도 6 내지 도 7을 참조하면, 제1금속배선(331)으로 게이트 라인(331b) 및 이와 수직으로 교차하는 전원라인(331b)을 형성한다.
상기 게이트 라인(331b)과 상기 전원라인(331a)이 서로 교차하는 부분은 배선이 서로 단절되도록 형성하고, 단절된 배선은 보조 배선(355)을 통해 전기적으로 우회하여 연결시킨다.
즉, 게이트 라인(331b)이 제 1 및 제 2 포토다이오드(PD1, PD2)의 경계를 따라 형성되고, 전원라인(331a)이 상기 게이트 라인(331b)과 수직한 방향으로 상기 제 1 및 제 2포토다이오드(PD1, PD2)의 경계를 따라 형성된다. 상기 전원 라인(331a)은 상기 게이트 라인(331b)과 교차하는 지점에서 상기 게이트 라인(331b)과 교차하지 않고 절단되어 형성된다. 따라서, 상기 게이트 라인(331b)과 상기 전원 라인(331a)은 서로 동일한 층에서 동일한 금속으로 동일한 공정에서 형성되지만 서로 전기적으로 연결되지 않는다.
상기 전원 라인(331a)은 상기 게이트 라인(331b)과 상기 전원라인(331a)의 교차점 하부에 형성된 보조 배선(355)을 통해서 전기적으로 연결된다.
즉, 반도체 기판(300) 상에 상기 게이트 라인(311)과 상기 전원라인(311a)의 교차점과 대응하도록 얇은 금속막을 형성하고 이를 패터닝하여 보조 배선(355)을 형성한다.
상기 보조 배선(355)은 상기 금속배선층(350)에 형성되는 금속배선보다 얇은 두께로 형성한다.
상기 보조 배선(355)은 Ta, TaN, TaAlN, TaSiN, Ti, TiN, WN, TiSiN, TCu, Al, Cu, W 및 Al alloy로 이루어지는 그룹에서 선택되어진 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 보조 배선(355)은 알루미늄배선으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 보조 배선(355)은 Ti막 및 TiN막이 적층된 복합막으로 이루 어질 수 있다.
상기 보조 배선(355)의 두께는 50~100nm일 수 있다.
상기 보조 배선(355)은 소자분리막 상에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 보조 배선(355)은 포토 다이오드와 포토 다이오드 사이에 형성될 수 있다.
상기 보조 배선(355)이 형성된 상기 반도체 기판(300) 전면에 층간절연막(310)을 형성하고 콘택홀 및 콘택 전극을 형성한다.
상기 콘택홀 및 콘택 전극은 반도체 기판(300) 상의 게이트, 소스 및 드레인 등과 연결하기 위하여 형성되는 것이다.
상기 콘택홀 및 상기 콘택 전극 형성시에 상기 보조 배선(355)의 양단을 소정 노출시키는 보조 비아홀(323a) 및 상기 보조 비아홀(323a)을 통해 상기 보조 배선(355)과 접속된 보조 비아 금속(323b)을 형성한다.
상기 보조 비아홀(323a)은 추후 형성될 제1금속배선의 양측에 형성될 수 있다.
이후, 상기 층간절연막(110) 상에 제1금속배선을 형성하는데, 상기 제 1금속배선은 픽셀어레이영역에서 게이트 라인(331b) 및 전원라인(331a)을 포함한다.
상기 게이트 라인(331b)은 상기 층간절연막(310) 상에서 상기 제1 및 제2포토다이오드(PD1, PD2) 사이로 형성되며, 상기 보조 배선(355)과 교차한다.
상기 전원 라인(331a)은 상기 층간절연막(310) 상에서 상기 제1 및 제2포토다이오드(PD1, PD2) 경계를 따라 상기 게이트 라인(331b)과 수직한 방향으로 형성 되며, 상기 보조 비아 금속(323b)을 통해 상기 보조 배선(355)과 전기적으로 연결된다.
이로서, 픽셀 단위의 경계를 따라 서로 수직하게 배치되는 게이트 라인(331b)과 전원라인(331a)은 제1금속배선(331) 형성 공정 전에 형성할 수 있어 픽셀 어레이 영역의 스택 하이트를 낮출 수 있다.
상기 금속배선층(350) 상에 포토레지스트 패턴을 형성하고, 픽셀어레이 영역에서 포토다이오드와 대응하는 영역을 식각하여 트렌치(391)를 형성한다.
이때, 상기 픽셀어레이영역에 형성되는 금속배선은 제1금속배선(331)만으로 형성되므로 트렌치 식각할 때 좀 더 깊이 식각할 수 있게 된다.
즉, 제2금속배선층 및 비아 금속 두께만큼 층간절연막을 더 식각할 수 있어 픽셀어레이영역의 스택 하이트(stack height)를 감소시킬 수 있다.
상기 트렌치(391)가 형성된 금속배선층(350) 전면에 실리콘질화막을 포함하는 보호막이 형성된다.
이후, 상기 보호막이 형성된 상기 트렌치(391) 내부에 컬러필터층을 형성하고, 상기 컬러필터층 상에 마이크로 렌즈를 형성할 수 있다.
이로써, 상기 픽셀어레이영역에서 상기 마이크로렌즈를 통해 각 픽셀 단위의 포토다이오드로 입사되는 광경로를 감소되어 광 감도 및 광 특성이 향상될 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발 명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 제1실시예에 따른 이미지 센서의 픽셀 어레이 영역의 일부를 보여주는 평면도이다.
도 2 및 도 3은 제1실시예에 따른 이미지 센서의 단면도들이다.
도 4는 제2실시예에 따른 이미지 센서의 픽셀 어레이 영역의 일부를 보여주는 평면도이다.
도 5는 제2실시예에 따른 이미지 센서의 단면도이다.
도 6은 제3실시예에 따른 이미지 센서의 픽셀 어레이 영역의 일부를 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 6의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 8은 제3실시예에 따른 이미지 센서의 단면도이다.
Claims (22)
- 픽셀어레이영역에 포토다이오드를 포함하는 반도체 기판; 및상기 반도체 기판 상에 형성된 제1절연막, 상기 제1절연막 상에서 상기 포토다이오드 경계에 형성된 제1금속배선, 상기 제1금속배선이 형성된 상기 제 1절연막 상에 형성된 제2절연막 및 상기 제2절연막내에 상기 제 1 금속배선과 교차하며 상기 포토다이오드의 경계를 따라 형성된 비아 배선을 포함하는 금속배선층을 포함하는 반도체 소자.
- 제1항에 있어서,상기 비아배선은 상기 제2절연막 내에 형성된 트렌치 내에 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제1항에 있어서,상기 제1금속배선 및 상기 비아배선은 상기 픽셀어레이영역 외곽에 형성된 로직회로영역과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제1항에 있어서,상기 비아배선의 상면과 접촉하여 상기 비아배선을 따라 형성된 보조 배선을 더 포함하는 반도체 소자.
- 제4항에 있어서,상기 보조 배선의 두께는 50~100nm인 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제1항에 있어서,상기 반도체 기판은 상기 픽셀어레이영역의 외곽에 로직회로영역을 더 포함하며,상기 로직회로영역에 형성된 상기 금속배선층은 상기 제2절연막 상에 형성된 제2금속배선, 상기 제2금속배선 상에 형성된 제3절연막, 상기 제3절연막 상에 형성된 제 3금속배선을 더 포함하는 반도체 소자.
- 제1항에 있어서,상기 금속배선층은 상기 픽셀어레이영역과 대응하여 상기 비아배선이 드러나는 트렌치가 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제1항에 있어서,상기 트렌치 내에 형성된 컬러필터; 및상기 컬러필터 상에 형성된 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제1항에 있어서,상기 비아배선은 게이트 라인 및 전원라인 중 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 반도체 기판의 픽셀어레이 영역에 포토다이오드를 형성하는 단계;상기 반도체 기판 상에 제1절연막을 형성하고, 상기 제1절연막 상에 제1금속배선을 형성하는 단계;상기 제1금속배선 상에 제2절연막을 형성하는 단계;상기 제2절연막에 상기 제 1 금속배선과 교차하며 상기 포토다이오드의 경계를 따라 형성된 트렌치를 형성하는 단계; 및상기 트렌치 내에 로직회로영역과 전기적으로 연결되는 비아배선을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
- 제10항에 있어서,상기 로직회로영역에서 상기 제2절연막 상에 제2금속배선을 형성하는 단계;상기 제2절연막 전면에 제 3절연막을 형성하는 단계;상기 로직회로영역에서 상기 제3절연막 상에 제3금속배선을 형성하는 단계;및상기 픽셀어레이영역과 대응하여 상기 상기 제3 및 제2절연막을 식각하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
- 제10항에 있어서,상기 제3 및 제2절연막을 식각하여 상기 비아배선을 드러내는 단계; 및상기 비아배선의 상면과 접촉하며 상기 비아배선을 따라 보조 배선을 형성하는 단계를 더 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
- 제12항에 있어서,상기 비아배선은 텅스텐을 포함하며, 상기 보조 배선은 Ta, TaN, TaAlN, TaSiN, Ti, TiN, WN, TiSiN, TCu, Al, Cu, W 및 Al alloy로 이루어지는 그룹에서 선택되어진 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.
- 포토다이오드들을 포함하는 반도체 기판;상기 포토다이오드들 경계에 형성된 보조 배선;상기 반도체 기판 상에 형성된 제1절연막; 및상기 제1절연막 상에서 상기 포토다이오드 경계를 따라 형성된 제1배선 및 상기 제1배선과 교차하는 방향으로 형성되며 상기 제1배선과 교차하는 부분에서 상기 보조 배선을 통해 전기적으로 연결된 제2배선을 포함하는 금속배선층을 포함하는 반도체 소자.
- 제14항에 있어서,상기 제1절연막은 상기 보조 배선과 상기 제2배선 사이에 형성된 연결 비아홀 및 상기 연결 비아홀 내에 형성된 연결 비아 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제14항에 있어서,상기 보조 배선의 두께는 50~100nm인 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제14항에 있어서,상기 제1배선은 게이트 라인 및 전원라인 중 하나인 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 제14항에 있어서,상기 반도체 기판은 상기 포토다이오드가 형성되는 픽셀어레이영역 및 상기 픽셀어레이 영역의 외곽에 주변회로영역을 더 포함하며,상기 주변회로영역에 상기 1절연막 상에 형성된 제2절연막 및 상기 제2절연막 상에 형성된 제2금속배선, 상기 제2금속배선 상에 형성된 제3절연막, 상기 제3절연막 상에 형성된 제 3금속배선이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
- 반도체 기판에 포토다이오드들을 형성하는 단계;상기 포토다이오드들 경계에 보조 배선을 형성하는 단계;상기 반도체 기판 상에 제1절연막을 형성하는 단계; 및상기 제1절연막 상에 상기 포토다이오드 경계를 따라 형성된 제1배선 및 상기 제1배선과 교차하는 방향으로 형성되며 상기 제1배선과 교차하는 부분에서 상기 보조 배선을 통해 전기적으로 연결된 제2배선을 포함하는 금속배선층을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
- 제19항에 있어서,상기 제1절연막을 형성하는 단계 이후에,상기 보조 배선의 일부를 드러내는 연결비아홀을 형성하는 단계;상기 연결비아홀 내에 상기 제2배선과 접속되는 연결비아금속을 형성하는 단계를 더 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
- 제19항에 있어서,상기 보조 배선과 상기 제1배선이 서로 교차하며, 상기 연결비아홀은 상기 제1배선의 양측에 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.
- 제19항에 있어서,상기 비아배선은 텅스텐을 포함하며, 상기 보조 배선은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.
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